徐泰安
大連大學附屬中山醫院 遼寧 大連 116001
實驗動物是現代生命科學研究中必備的四個基本研究條件之一,生命科學領域的發展離不開實驗動物和動物實驗的幫助。自諾貝爾生理醫學獎設立以來,83.8%的獲獎項目涉及到動物實驗的研究,一直以來,實驗動物作為人類的“替難者”,已經并將繼續為保障人類健康做出了巨大的犧牲和貢獻。隨著我國科研水平的不斷提高,對實驗動物專業人才的需求量也逐漸增大,動物醫學專業培養的獸醫人才在實驗動物的飼養管理和使用過程中扮演著重要的角色,在保障實驗動物的健康,維護動物的福利等各方面起到重要的作用。在動物醫學教育體系中,“實驗動物學”是教授未來的獸醫有關實驗動物和動物試驗相關知識的重要課程,在動物醫學教育體系中提升、充實受教育者的理論知識,在提高其動手能力、培養其團隊合作精神等方面具有重要作用,對提高我國科研水平具有重大意義。
在目前看來,高等院校對于學生的培養目標是要求學生能夠掌握本專業的基本理論、基礎知識和基本技能,培養學生的創新能力和創新精神,提高他們的學習能力和實踐動手能力,增強學生的社會適應能力,使學生能夠適應地方經濟,成為為社會發展做出貢獻的高級應用型人才。動物實驗課程就是一門強調理論結合實踐的一門專業基礎課。隨著經濟的飛速發展,科技也得到了不斷地進步,對于實驗課程來說,設備設施都有了部分改進和提升,但是在目前的實驗教學中,仍然存在著一些問題。例如目前的實驗課程,仍然是以教師作為教學主體,對學生進行灌輸式的教學,學生在實驗課程中的參與互動比較少,更無法進行啟發和探究式的學習;而實驗的內容也設置的較為單一,基礎性實驗的比重遠遠超過了綜合性和探究性的實驗比重;而且教師對于這門課程的實驗操作考核的方法和形式更是不完善。在進行授課的時候,首先向學生進行實驗原理、實驗目的、實驗方法步驟的灌輸,最后學生只需要按照教師提供的實驗操作流程來進行操作,就可以得到相應的結果。在這種實驗教學的模式下,部分學生在課堂上往往是走馬觀花式的學習,對于實驗過程中出現的現象和實驗特征不進行自己的分析,學生的主觀能動性得不到發揮。這節實驗課程僅僅只是幫助學生熟悉了這個實驗的基本流程和相關設備材料的操作方法。而在實驗結束后,學生依然對于實驗原理沒有清晰的掌握。這樣,實驗課程并沒有發揮出課程的作用,不僅對于理論知識的深入理解有影響,更不能夠幫助學生提高他們的學習熱情和學習效率。因此需要對動物實驗課程的教學模式進行改革,更好地為學生提供相關的服務。
2.1 創新改革實驗內容 針對學生上過機能實驗動物內容的情況,精簡實驗課內容,減少小鼠的基本實驗操作內容,加入豚鼠、家兔、斑馬魚等不常操作的實驗動物,增加學生的新鮮感,提高學生的學習興趣。緊扣基礎,并適當擴展實驗課程的深度和廣度,創新性地改革實驗內容。不同種類的動物盡量安排不一樣的內容,并穿插實驗動物模型的一些相關制備方法,將基礎操作與實際應用相結合。例如:先安排學生復習小鼠的抓取固定等基本操作,接下來的教學內容為采用鏈脲佐菌素注射制備糖尿病小鼠模型,觀察糖尿病動物模型的一些典型特征(如多尿、消瘦等),稱量小鼠體重,測定小鼠的血糖值,引入糖尿病動物模型制備成功的標準,并對其進行解剖和病理取材,既讓學生復習了動物的基本實驗操作,學習了動物疾病模型的制備,觀察動物疾病模型各項指標及模型的成功標準,對如何安排和實施動物實驗有一個全面的認識,同時減少了實驗動物的用量,提高了教學效果,達到了教學目的,還可以向學生強調3R(減少、替代、優化)原則,盡量減少實驗動物的數量。通過創新改革《實驗動物學》教學,不僅讓學生掌握一些關于實驗動物和動物實驗的基本知識、基本操作,更重要的是使學生學會在以后的工作實踐中綜合運用這些知識與技能,開展動物實驗,進行科學研究。
2.2 把握學科前沿 根據實驗動物中心現有的動物實驗設施、儀器和設備等,因地制宜,適當擴展教學內容。加入近年來實驗動物的新內容,安排學生參觀屏障系統和IVC實驗室,使學生對屏障系統和IVC實驗室設施布局、操作流程,以及屏障系統內飼料、墊料、籠具的清洗和消毒,獨立通氣籠盒的結構、維護和使用方法有一個初步的了解。根據本實驗動物中心的斑馬魚養殖系統,特意加入了斑馬魚的相關實驗,如讓學生辨別斑馬魚的雌雄,斑馬魚交配,觀察斑馬魚的動態發育過程,既了解了斑馬魚的發育過程,又引入發育生物學的相關知識。此外還購進了小動物活體成像儀、熒光染料,增加了小動物活體成像的原理及演示實驗。對于一些不具備條件開展的實驗(如轉基因技術等),就采用PPT講解結合電教片放映的方式開展。隨著新內容的加入,拓展了學生的知識儲備,提高了學生的學習興趣,也大大激發了他們的創新欲,如:學生在設計腫瘤藥物實驗的時候,就會優先選擇采用小動物活體成像的方法。
2.3 鼓勵學生開展自主設計創新實驗 學生初步了解動物實驗飼養相關知識及如何使用動物實驗設施后,根據動物種類講述動物實驗的基本操作,并合理安排各種動物實驗的必備技能,如:各種動物不同的給藥方式、血液的采集、麻醉、藥物劑量換算等。將學生分為不同的組別,在專門的老師指導下查閱文獻,結合實驗動物學課程所學的知識,以團隊的形式自主設計創新實驗,并將實驗方案以PPT的形式進行匯報,教師點評,師生一起討論,讓學生自主思考,如何去設計動物實驗,以及強調設計動物實驗過程中需要注意的問題。讓學生學以致用,并選取一些可行性好的設計方案以開放性實驗課程提供給感興趣的同學操作。綜合應用各種動物實操技能,讓學生充分調動所學所做,將所有知識進行融合,科學正確地制定動物實驗方案,進一步提升學生對動物實驗的認識、運用和實踐。
2.4 加強實驗室的團隊建設 第一,應該加強實驗室的教師隊伍建設,生物化學實驗的內容具備綜合性、實用性和前沿性等一系列特點,因此需要專業領域的專業教師進行實驗指導。教師在進行實驗教學的時候,可以引進自己的科研成果和新的理論方法,進行與科研相結合的實驗教學模式的建立和完善。因此學校需要引進高學歷的專業研究型人才進入到生物化學實驗的教學隊伍當中來,并且為教師提供專業深造的機會,以此來提升實驗教師的專業技能和綜合素質,形成一支專業、結構合理、技術精湛的實驗教師隊伍。其次,還要發揮專業社團骨干成員的作用,在日常的教學中,一些骨干成員可以利用課余時間來協助教師進行實驗的準備工作,在進行正式的實驗教學時也可以充當教學小助手,以社團成員來彌補教師的時間限制,以實現實驗室開放式教學的需求。此外,學校也可以出臺相關的政策,給參與實驗教學協助的教師一定的課時補助,激發教師的教學積極性。
動物生物化學課程涉及到的知識面非常廣泛并且內容也比較繁雜,而且實踐性也特別強。動物生物化學實驗在這門課程中占據著非常重要的比重,它不僅僅是對學生理論知識學習的鞏固,也是對學生進行創新意識和創新能力培養的一種教學方法。高等院校與教師都應該重視動物生物化學實驗課程,對課程教學方法進行改革,提升實驗課程的教學質量,對學生的實驗技能和創新意識進行增強,從而培養學生的綜合能力,使學生能夠達到教學要求,為以后的學習和科研打下基礎。